Acervo UERJ · Método TEF

UERJ 2014 | 1º Exame de Qualificação — Questões de Física comentadas — Método TEF

Vestibular Estadual 2014 · prova aplicada em 9 de junho de 2013 · Física objetiva: Q32, Q33, Q36, Q39.

Q32
Mecânica — Energia cinética dos átomos

Em um experimento, são produzidos feixes de átomos de hidrogênio, de hélio, de prata e de chumbo. Estes átomos deslocam-se paralelamente com velocidades de mesma magnitude. Suas energias cinéticas valem, respectivamente, EH, EHe, EAg e EPb.

A relação entre essas energias é dada por:

A)EHe > EH > EPb > EAg
B)EAg > EPb > EH > EHe
C)EH > EHe > EAg > EPb
D)EPb > EAg > EHe > EH

Gabarito oficial — UERJ 2014 — 1º Exame de Qualificação

D
Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: Para velocidades de mesmo módulo, a energia cinética cresce com a massa do átomo.

Passo 1. Escrever a energia cinética:

$$E_c=\frac{mv^2}{2}$$

Passo 2. Comparar as massas atômicas aproximadas:

$$m_H:m_{He}:m_{Ag}:m_{Pb}\approx1:4:108:207$$

Passo 3. Ordenar as energias:

$$E_{Pb}>E_{Ag}>E_{He}>E_H$$

Alternativa correta: D

Q33
Mecânica — Forças no lançamento oblíquo

A imagem abaixo ilustra uma bola de ferro após ser disparada por um canhão antigo.

Bola de ferro no ar após sair de um canhão

Desprezando-se a resistência do ar, o esquema que melhor representa as forças que atuam sobre a bola de ferro é:

A)Uma força para baixo
B)Uma força para a direita e outra para baixo
C)Uma força para cima e outra para a direita
D)Uma força para cima

Gabarito oficial — UERJ 2014 — 1º Exame de Qualificação

A
Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: Após perder contato com o canhão, a bola sofre apenas a força peso, no modelo adotado.

Passo 1. Identificar a ausência de contato com o canhão e desprezar a resistência do ar.

Passo 2. Representar a força peso verticalmente para baixo:

$$\vec F_R=\vec P=m\vec g$$

Passo 3. Selecionar o esquema A, com uma única seta para baixo.

Alternativa correta: A

Q36
Termologia — Equilíbrio térmico

Um sistema é constituído por uma pequena esfera metálica e pela água contida em um reservatório. Na tabela, estão apresentados dados das partes do sistema, antes de a esfera ser inteiramente submersa na água.

Partes do sistemaTemperatura inicial (°C)Capacidade térmica (cal/°C)
esfera metálica502
água do reservatório302000

A temperatura final da esfera, em graus Celsius, após o equilíbrio térmico com a água do reservatório, é cerca de:

A)20
B)30
C)40
D)50

Gabarito oficial — UERJ 2014 — 1º Exame de Qualificação

B
Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: O calor cedido pela esfera é recebido pela água; a grande capacidade térmica da água mantém a temperatura próxima de 30 °C.

Passo 1. Aplicar a conservação de energia térmica:

$$2(T_f-50)+2000(T_f-30)=0$$

Passo 2. Isolar a temperatura final:

$$2002T_f=60100$$

$$T_f=\frac{60100}{2002}\approx30{,}02\,°\text{C}\approx30\,°\text{C}$$

Alternativa correta: B

Q39
Eletricidade — Potência de resistores

No circuito, uma bateria B está conectada a três resistores de resistências R₁, R₂ e R₃:

Resistor R1 em série com a associação em paralelo de R2 e R3

Sabe-se que R₂ = R₃ = 2R₁.

A relação entre as potências P₁, P₂ e P₃, respectivamente associadas a R₁, R₂ e R₃, pode ser expressa como:

A)P₁ = P₂ = P₃
B)2P₁ = P₂ = P₃
C)4P₁ = P₂ = P₃
D)P₁ = 2P₂ = 2P₃

Gabarito oficial — UERJ 2014 — 1º Exame de Qualificação

D
Gabarito comentado Método TEF

Ideia central: A corrente que passa em R₁ divide-se igualmente entre R₂ e R₃.

Passo 1. Chamar de I a corrente total:

$$I_1=I\qquad I_2=I_3=\frac I2$$

Passo 2. Calcular as potências por efeito Joule:

$$P_1=R_1I^2$$

$$P_2=P_3=(2R_1)\left(\frac I2\right)^2=\frac{R_1I^2}{2}$$

Passo 3. Comparar:

$$P_1=2P_2=2P_3$$

Alternativa correta: D

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